Xiaojindan Extract Modulated Macrophage Polarization by Targeting PI3K/Akt Pathway

PENG Bo; LIAN Dong-yin; ZHANG Guang-ping; CHEN Ying; HOU Hong-ping; HE Rong; LI Jian-rong; HU Xiao-ru

doi:10.13422/j.cnki.syfjx.20220724

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Xiaojindan Extract Modulated Macrophage Polarization by Targeting PI3K/Akt Pathway

更新时间：2023-05-17

- Xiaojindan Extract Modulated Macrophage Polarization by Targeting PI3K/Akt Pathway
- Chinese Journal of Experimental Traditional Medical Formulae Vol. 28, Issue 9, Pages: 36-42(2022)
- 作者机构：
  
  1.中国中医科学院中药研究所，北京 100700
  2.中国食品药品检定研究院，北京 100050
- 作者简介：
- 基金信息：
- DOI：10.13422/j.cnki.syfjx.20220724
  CLC： R22;R242;R2-031;R285.5
- Received：25 November 2021，
  
  Published Online：29 January 2022，
  
  Published：05 May 2022
- 稿件说明：
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彭博,练东银,张广平等.基于PI3K/Akt信号通路探讨小金丹对巨噬细胞极化的调控作用及机制[J].中国实验方剂学杂志,2022,28(09):36-42.

PENG Bo,LIAN Dong-yin,ZHANG Guang-ping,et al.Xiaojindan Extract Modulated Macrophage Polarization by Targeting PI3K/Akt Pathway[J].Chinese Journal of Experimental Traditional Medical Formulae,2022,28(09):36-42.
彭博,练东银,张广平等.基于PI3K/Akt信号通路探讨小金丹对巨噬细胞极化的调控作用及机制[J].中国实验方剂学杂志,2022,28(09):36-42. DOI： 10.13422/j.cnki.syfjx.20220724.

PENG Bo,LIAN Dong-yin,ZHANG Guang-ping,et al.Xiaojindan Extract Modulated Macrophage Polarization by Targeting PI3K/Akt Pathway[J].Chinese Journal of Experimental Traditional Medical Formulae,2022,28(09):36-42. DOI： 10.13422/j.cnki.syfjx.20220724.

摘要

目的

探讨小金丹提取物（XJD）对巨噬细胞极化的调控作用及作用机制。

方法

以脂多糖（LPS）、白细胞介素-4（IL-4）刺激RAW264.7细胞诱导M1型和M2型极化。采用细胞增殖活性检测（CCK-8）法检测10~80 mg·L

-1

对RAW264.7细胞增殖活性的影响；采用Griess法检测一氧化氮（NO）的释放；采用酶联免疫吸附测定法（ELISA）检测细胞因子白细胞介素-6（IL-6）释放；采用实时荧光定量聚合酶链式反应（Real-time PCR）检测M1型和M2型巨噬细胞标志物的mRNA表达；采用流式细胞分析法检测CD206表达；蛋白免疫印迹法（Western blot）检测磷脂酰肌醇3-激酶/蛋白激酶B（PI3K/Akt）信号通路关键蛋白的活化。

结果

10~80 mg·L

-1

XJD对0.5 mg·L

-1

LPS和20 μg·L

-1

IL-4诱导的RAW264.7细胞增殖未见明显影响。与空白组比较，LPS诱导组M1型巨噬细胞标志物表达升高，主要包括显著增加NO、IL-6释放（

0.01），明显上调M1型基因白细胞介素-1

（IL-1

）、一氧化氮合酶（iNOS）、前列腺素氧化环化酶-2（COX-2）和肿瘤坏死因子-

（TNF-

）mRNA表达（

0.01）。同LPS诱导组比较，20~80 mg·L

-1

XJD能浓度依赖性显著抑制NO、IL-6的释放（

0.01）；10~80 mg·L

-1

XJD能浓度依赖性下调M1型基因IL-1

、iNOS、COX-2和TNF-

mRNA表达（

0.01）。与空白组比较，IL-4诱导组M2型巨噬细胞标志物表达升高，主要包括CD206

巨噬细胞比例显著升高（

0.01），显著上调M2型基因精氨酸-1（Arg-1）、白细胞介素-10（IL-10）、白细胞介素-13（IL-13）和转化生长因子-

（TGF-

）mRNA表达（

0.01）。同IL-4诱导组比较，10~80 mg·L

-1

XJD能浓度依赖性显著降低CD206

M2型巨噬细胞比例（

0.01）；显著下调Arg-1、IL-10、IL-13和TGF-

mRNA表达（

0.01）。Western blot结果显示，与空白组比较，LPS和IL-4诱导组磷脂酰肌醇3-激酶p110（PI3K-p110）和磷酸化蛋白激酶B（p-Akt）表达均显著上调（

0.01）；同LPS或IL-4诱导组比较，XJD能明显降低PI3K p110蛋白表达和p-Akt水平（

0.05，

0.01）。

结论

小金丹提取物能抑制LPS和IL-4诱导RAW264.7细胞的M1型极化和M2型极化，机制与降低PI3K/Akt通路的活化水平有关。

Abstract

Objective

To explore the effect and mechanism of Xiaojindan extract （XJD） on macrophage polarization.

Method

Lipopolysaccharide （LPS） and interleukin-4 （IL-4） were used to induce M1 and M2 polarization of RAW264.7 cells. The influence of 10-80 mg·L

-1

XJD on cell proliferation was detected by Cell Counting Kit-8 （CCK-8） assay. Nitric oxide （NO） and interleukin-6 （IL-6） release was explored by Griess assay and enzyme-linked immunosorbent assay （ELISA）， respectively. The mRNA expression of M1 and M2 macrophage markers was measured by real-time quantitative polymerase chain reaction （Real-time PCR）， and the CD206

expression was determined by flow cytometry. The activation of phosphatidylinositol 3-kinase/protein kinase B （PI3K/Akt） pathway was analyzed by western blot.

Result

10-80 mg·L

-1

XJD showed no marked cytotoxicity in LPS （0.5 mg·L

-1

）- or IL-4 （20 μg·L

-1

）-induced RAW264.7 cells. Compared with the control group， LPS significantly promoted the expression of M1 macrophage markers （

0.01）， including increased NO and IL-6 release （

0.01） and upregulated mRNA expression of interleukin-1

（IL-1

）， inducible nitric oxide synthase （iNOS）， cyclooxygenase-2 （COX-2） and tumor necrosis factor-

（TNF-

）（

0.01）. Compared with LPS-induced group， 20-80 mg·L

-1

XJD decreased the release of NO and IL-6 in a dose-dependent manner （

0.01）， and similarly 10-80 mg·L

-1

XJD suppressed the mRNA expression of IL-1

， iNOS， COX-2 and TNF-

（

0.01）. Compared with the control group， IL-4 obviously increased the expression of M2 macrophage markers （

0.01）， including increased CD206

cell population and upregulated mRNA expression of arginine-1 （Arg-1）， interleukin-10 （IL-10）， interleukin-13 （IL-13） and transforming growth factor-

（TGF-

）. Compared with IL-4-induced group， 10-80 mg·L

-1

XJD dose-dependently decreased CD206

cell population （

0.01） and inhibited the mRNA expression of Arg-1， IL-10， IL-13 and TGF-

（

0.01）. Western blot showed that XJD significantly downregulated the activation of PI3K/Akt pathway as compared to LPS- and IL-4-induced groups （

0.05，

0.01）.

Conclusion

XJD significantly inhibited the macrophage polarization in the LPS- and IL-4-induced RAW264.7 cells by targeting PI3K/Akt pathway.

关键词

Keywords

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